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| 快速的具有旋轉(zhuǎn)不變性的異形橋梁模板匹配方法 |
針對(duì)工業(yè)自動(dòng)裝配線上工件的旋轉(zhuǎn)定位，本文提出一種快速的具有旋轉(zhuǎn)不變性的異形橋梁模板匹配方法。此方法由2個(gè)階段組成:(1)使用圓投影法在一個(gè)圓區(qū)域內(nèi)將二維橋梁模板轉(zhuǎn)換為一維半徑函數(shù)的灰度信號(hào)。圓投影的優(yōu)點(diǎn)是它具有旋轉(zhuǎn)不變的特性和減少標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)法計(jì)算的復(fù)雜度，能加速整個(gè)匹配過程的速度。通過粗匹配，可以獲取可能的匹配點(diǎn)(候選點(diǎn))。(2)在每個(gè)候選點(diǎn)上使用基于輪廓的同心等勢(shì)線形成的異形橋梁模板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)不變的精匹配。
為了在異形橋梁模板匹配過程中處理目標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換的情況，在本文的方法里引入圓投影作為預(yù)處理過程，它將二維圖像轉(zhuǎn)變成一維向量。異形橋梁模板圖像定義為T(x,y)，大小為MxNo橋梁模板的圓投影變換過程如下:假設(shè)橋梁模板的中心為(xe,ye，用極坐標(biāo)表示橋梁模板圖像，轉(zhuǎn)換關(guān)系為橋梁模板T(x, y)在半徑為;處的圓投影P(r)定義為其中，S:是沿著半徑方向到橋梁模板的中心距離為;的圓環(huán)內(nèi)所有的像素值之和，r=0,1,2,R，如圖1所示。
橋梁模板中所有圓環(huán)PT (r)的值在相關(guān)性的計(jì)算中具有同等的重要性。此外，由于圓投影變換是由沿著半徑增加的圓環(huán)構(gòu)成，所產(chǎn)生的一維圓投影橋梁模板對(duì)應(yīng)于二維圖像橋梁模板的旋轉(zhuǎn)具有不變性。為了有效地計(jì)算同心圓環(huán)上的圓投影，使用查找表，因而圓投影就可以在橋梁模板范圍內(nèi)簡單地通過累加同心圓環(huán)像素值而獲得。
在進(jìn)行橋梁模板匹配時(shí)，采用相關(guān)性來衡量相似性。假設(shè):它們分別代表橋梁模板和待匹配子圖的圓投影向量。界和Ps之間的相關(guān)性計(jì)算表示為從定義看出，< Pr, Ps>不受橋梁模板和待匹配圖的旋轉(zhuǎn)及線性變換的影響。另外，圓投影向量的長度僅有R+1，這一點(diǎn)顯著地增加了<界> Ps>的計(jì)算效率。http://www.doewl.cn |
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